DE112012004612B4 - Rotating separator with housing to prevent entrainment of separated liquid - Google Patents
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Abstract
Ein rotierender Abscheider (320) zum Abtrennen von Flüssigkeit aus einem Fluidgemisch, wobei der rotierende Abscheider (320) umfasst:eine Abscheideranordnung (322) mit einem Gehäuse (324), undein ringförmiges rotierendes Abscheidefilterelement (326), das sich um eine Achse (328) dreht, die sich entlang einer axialen Richtung in dem Gehäuse (324) erstreckt,wobei das ringförmige rotierende Abscheidefilterelement (326) einen Innenumfang (330), der einen hohlen Innenraum (332) definiert, und einen Außenumfang (334) aufweist,wobei das Gehäuse (324) eine Seitenwand (336) mit einer Innenfläche (338) aufweist, die zu dem Außenumfang (334) des ringförmigen rotierenden Abscheidefilterelements (326) weist und entlang einer radialen Richtung radial auswärts von dem ringförmigen rotierenden Abscheidefilterelement (326) durch einen Luftraum (342) dazwischen beabstandet ist,wobei das Gehäuse (324) einen Einlass (378) zum Zuführen des Gemisches zu dem hohlen Innenraum (332) aufweist,wobei das Gehäuse (324) einen Auslass (374) zum Abgeben eines abgetrennten Bestandteils des Gemisches aus dem Luftraum (342) aufweist,wobei das Gehäuse (342) einen Abfluss (370) aufweist, der abgeschiedene Flüssigkeit aus dem Luftraum (342) abgibt,wobei die Strömungsrichtung durch das ringförmige rotierende Abscheidefilterelement (326) von innen nach außen aus dem hohlen Innenraum (332) durch das ringförmige rotierende Abscheidefilterelement (326) zu dem Luftraum (342) ist,wobei der Luftraum (342) eine oder mehrere Strömungsweg-Trennführungen (350) aufweist, welche die Strömung von abgeschiedener Flüssigkeit zu dem Auslass minimieren,wobei die eine oder die mehreren Strömungs-Trennführungen (350) eine oder mehrere Finnen (352) umfassen, die sich von der Innenfläche (338) der Seitenwand (336, 336a) des Gehäuses (324) in den Luftraum (342) erstrecken,wobei die eine oder mehreren Finnen (352) in den Strömungsweg der Flüssigkeit, die aus dem ringförmigen rotierenden Abscheidefilterelement austritt (326), geneigt sind,wobei jede der einen oder mehreren Finnen (352) ein distales Spitzenende (366) in dem Luftraum (342) aufweist, das in eine der Drehrichtung des ringförmigen rotierenden Abscheidefilterelements (326) entgegengesetzte Richtung weist.A rotary separator (320) for separating liquid from a fluid mixture, the rotary separator (320) comprising: a separator assembly (322) having a housing (324), and an annular rotary separator filter element (326) rotating about an axis (328 ) rotating extending along an axial direction in the housing (324), the annular rotating separator filter element (326) having an inner periphery (330) defining a hollow interior (332) and an outer periphery (334), the The housing (324) has a sidewall (336) with an inner surface (338) facing the outer periphery (334) of the annular rotary separator filter element (326) and along a radial direction radially outward of the annular rotary separator filter element (326) through an air space (342) spaced therebetween, the housing (324) having an inlet (378) for supplying the mixture to the hollow interior (332), the housing (324) having an outlet (374) for discharging a separated component of the mixture from the headspace (342), the housing (342) having a drain (370) discharging separated liquid from the headspace (342) with the direction of flow through the annular rotating separator filter element (326) from inside to outside of the hollow interior (332) through the annular rotating separator filter element (326) to the air plenum (342), the air plenum (342) being one or more flow path separation guides (350) which minimizes the flow of separated liquid to the outlet, the one or more flow separating guides (350) comprising one or more fins (352) extending from the inner surface (338) of the side wall (336, 336a) of the housing (324) into the air space (342), wherein the one or more fins (352) in the flow path of the liquid exiting the annular rotating separator filter element (326), ge wherein each of the one or more fins (352) has a distal tip end (366) in the air space (342) pointing in a direction opposite to the direction of rotation of the annular rotary separator filter element (326).
Description
Ein rotierender Abscheider weist ein Gehäuse zur Verhinderung des Mitreißens von abgeschiedener Flüssigkeit auf. Ein Luftraum zwischen dem ringförmigen rotierenden Abscheidefilterelement und der Gehäuseseitenwand weist eine oder mehrere Strömungsweg-Trennführungen auf, welche die Strömung von abgeschiedener Flüssigkeit zu dem Auslass minimieren. Die Strömungswegführungen können eine oder mehrere Finnen und/oder Wirbelströmungsdämpfer und/oder eine konfigurierte Oberfläche aufweisen.A rotary separator has a housing to prevent entrainment of separated liquid. An air space between the annular rotating separator filter element and the housing sidewall has one or more flow path separation guides that minimize the flow of separated liquid to the outlet. The flow path guides may include one or more fins and/or vortex flow dampeners and/or a configured surface.
Querverweis auf verwandte AnmeldungenCross reference to related applications
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der
Hintergrund und Zusammenfassung StammanmeldungenBackground and Summary Parent Applications
Die aufgeführten Stammanmeldungen '742 und '755 betreffen Abscheider für Kurbelgehäuseentlüftungen von Verbrennungsmotoren, insbesondere Tropfenabscheider. Abscheider für Kurbelgehäuseentlüftungen von Verbrennungsmotoren sind im Stand der Technik bekannt. Eine Art von Abscheider verwendet Inertialimpaktion zur Luft-Öl-Trennung zur Entfernung von Ölpartikeln aus dem Kurbelgehäuse-Blowby-Gas oder Aerosol, indem die Blowby-Gasströmung auf hohe Geschwindigkeiten durch Düsen oder Öffnungen beschleunigt und gegen einen Impaktor geleitet wird, wodurch eine scharfe Richtungsänderung erfolgt, die zur Ölabscheidung führt. Eine andere Art von Abscheider verwendet Koaleszenz in einem Koaleszenzfilter zur Entfernung von Öltröpfchen. Die Erfindungen der Stammanmeldungen '742 und '755 entstanden bei der Weiterentwicklung der aufgeführten Luft-Öl-Abscheidetechnologie, nämlich der Entfernung von Öl aus der Kurbelgehäuse-Blowby-Gasströmung durch Koaleszenz unter Verwendung eines Koaleszenzfilters.The cited parent '742 and '755 applications relate to internal combustion engine crankcase ventilation precipitators, particularly mist eliminators. Separators for crankcase ventilation of internal combustion engines are known in the prior art. One type of separator uses inertial impaction for air-oil separation to remove oil particles from crankcase blowby gas or aerosol by accelerating the blowby gas flow to high velocities through nozzles or orifices and directing it against an impactor, causing a sharp change in direction takes place, which leads to oil separation. Another type of separator uses coalescence in a coalescing filter to remove oil droplets. The inventions of the parent '742 and '755 applications arose in the advancement of the noted air-oil separation technology, namely the removal of oil from the crankcase blow-by gas flow by coalescence using a coalescing filter.
Vorliegende AnmeldungPresent registration
Die vorliegende Offenbarung entstand bei der Weiterentwicklung der Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgemisch, einschließlich der oben erwähnten Technologie, und einschließlich eines rotierenden Abscheiders zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgemisch, einschließlich Luft-Öl- und andere Flüssigkeits-Fluid-Gemische.The present disclosure arose from the advancement of separating liquid from a liquid mixture, including the technology mentioned above, and including a rotating separator for separating liquid from a liquid mixture, including air-oil and other liquid-fluid mixtures.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung ein Gehäuse für ein ringförmiges rotierendes Abscheidefilterelement bereit, wobei das Gehäuse Mitreißen der abgeschiedenen Flüssigkeit verhindert.In one embodiment, the present disclosure provides a housing for an annular rotary separator filter element, wherein the Housing prevents entrainment of the separated liquid.
Figurenlistecharacter list
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1 -21 entstammen der US-Stammanmeldung Nr. 12/969,742.1 -21 are referenced in parent US application Ser. No. 12/969,742. -
1 ist eine Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;1 Figure 12 is a sectional view of a coalescing filter assembly; -
2 ist eine Schnittansicht einer anderen Koaleszenzfilteranordnung;2 Figure 12 is a sectional view of another coalescer filter assembly; -
3 zeigt eine andere Ausführungsform für einen Antriebsmechanismus;3 shows another embodiment for a drive mechanism; -
4 ist eine Schnittansicht einer anderen Koaleszenzfilteranordnung;4 Figure 12 is a sectional view of another coalescer filter assembly; -
5 ist eine schematische Ansicht des Betriebs der Anordnung aus4 ;5 FIG. 12 is a schematic view of the operation of the arrangement of FIG4 ; -
6 ist ein schematisches Systemdiagramm eines Motoransaugsystems;6 Fig. 12 is a schematic system diagram of an engine intake system; -
7 ist ein schematisches Diagramm einer Steuerungsoption für das System aus6 ;7 Figure 12 is a schematic diagram of a control option for the system6 ; -
8 ist ein Flussdiagramm einer Bedienungssteuerung für das System aus6 ;8th Fig. 12 is a flow chart of an operator control for the system6 ; -
9 ähnelt8 und zeigt eine andere Ausführungsform;9 resembles8th and shows another embodiment; -
10 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;10 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus10 ;11 12 is an enlarged view of a portion of FIG10 ; -
12 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;12 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
13 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;13 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
14 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;14 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
15 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;15 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
16 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;16 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
17 ist eine schematische Ansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;17 Figure 12 is a schematic view of a coalescer filter assembly; -
18 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilteranordnung;18 Figure 12 is a schematic sectional view of a coalescer filter assembly; -
19 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems;19 Figure 12 is a schematic diagram of a control system; -
20 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems;20 Figure 12 is a schematic diagram of a control system; -
21 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems.21 Figure 12 is a schematic diagram of a control system.
Vorliegende AnmeldungPresent registration
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22 ist eine Schnittansicht in die Seite von1 , die eine ähnliche Konstruktion wie1 zeigt, aber gemäß der vorliegenden Offenbarung modifiziert wurde;22 is a sectional view in the side of1 who like a similar construction1 1, but modified in accordance with the present disclosure; -
23 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus22 ;23 12 is an enlarged view of a portion of FIG22 ; -
24 ist eine Ansicht wie ein Teil aus14 ;24 is a view like a part out14 ; -
25 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus24 ;25 12 is an enlarged view of a portion of FIG24 ; -
26 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Seitenwandkonstruktion aus22 , die eine alternative Ausführungsform zeigt;26 FIG. 14 is a perspective view of part of the sidewall construction of FIG22 , showing an alternative embodiment; -
27 ähnelt26 und zeigt eine andere Ausführungsform;27 resembles26 and shows another embodiment; -
28 ähnelt24 und zeigt eine andere Ausführungsform;28 resembles24 and shows another embodiment; -
29 ähnelt24 und zeigt eine andere Ausführungsform;29 resembles24 and shows another embodiment; -
30 ähnelt24 und zeigt eine andere Ausführungsform.30 resembles24 and shows another embodiment.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
StammanmeldungenRoot Applications
Die folgende Beschreibung von
Die Zentrifugalkraft pumpt Blowby-Gas aus dem Kurbelgehäuse zu dem hohlen Innenraum 32. Das Pumpen des Blowby-Gases aus dem Kurbelgehäuse zu dem hohlen Innenraum 32 nimmt mit zunehmender Umdrehungsgeschwindigkeit des Koaleszenzfilterelements 28 zu. Das verstärkte Pumpen von Blowby-Gas 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 zu dem hohlen Innenraum 32 verringert die Einschränkung über das Koaleszenzfilterelement 28. In einer Ausführungsform kann ein Satz von Leitschaufeln in dem hohlen Innenraum 32 bereitgestellt werden, wie es durch die gestrichelte Linie 56 gezeigt wird, wodurch das erwähnte Pumpen verstärkt wird. Die erwähnte Zentrifugalkraft erzeugt eine Unterdruckzone in dem hohlen Innenraum 32, die Blowby-Gas 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 saugt.Centrifugal force pumps blow-by gas from the crankcase to the
In einer Ausführungsform wird das Koaleszenzfilterelement 28 durch eine mechanische Verbindung mit einem Bauteil des Motors, z. B. der sich axial erstreckenden Welle 58, die mit einem Getriebe oder Antriebsrad des Motors verbunden ist, drehend angetrieben. In einer anderen Ausführungsform wird das Koaleszenzfilterelement 28 durch einen Fluidmotor, z. B. ein Peltonrad oder ein Turbinenantriebsrad 60 drehend angetrieben,
Der Druckabfall über das Koaleszenzfilterelement 28 nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Koaleszenzfilterelements ab. Die Ölsättigung des Koaleszenzfilterelements 28 nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Koaleszenzfilterelements ab. Öl läuft von dem Außenumfang 34 ab und die ablaufende Ölmenge nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Koaleszenzfilterelements 28 zu. Die Ölpartikel-Absetzgeschwindigkeit in dem Koaleszenzfilterelement 28 wirkt in dieselbe Richtung wie die Richtung der Luftströmung durch das Koaleszenzfilterelement. Die erwähnte selbe Richtung verstärkt das Einfangen und die Koaleszenz von Ölpartikeln durch das Koaleszenzfilterelement.The pressure drop across the coalescing
Das System stellt ein Verfahren zur Abtrennung von Luft von Öl in Blowby-Gas einer Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmotors durch Einführung einer G-Kraft in das Koaleszenzfilterelement 28 bereit, um eine erhöhte Schwerkraft-Absetzung in dem Koaleszenzfilterelement herbeizuführen, um das Einfangen der Partikel und die Koaleszenz von Ölpartikeln im Submikronbereich durch das Koaleszenzfilterelement zu verbessern. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung eines ringförmigen Koaleszenzfilterelements 28, Drehen des Koaleszenzfilterelements und die Bereitstellung einer Strömung von innen nach außen durch das rotierende Koaleszenzfilterelement.The system provides a method of separating air from oil in an internal combustion engine crankcase ventilation blow-by gas by introducing a G-force into the coalescing
Das System stellt ein Verfahren zur Reduzierung des Kurbelgehäusedrucks in einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, das Blowby-Gas erzeugt, bereit. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung eines Kurbelgehäuseentlüftungssystems mit einem Koaleszenzfilterelement 28, das Öl von Luft in dem Blowby-Gas trennt, die Bereitstellung des Koaleszenzfilterelements als ringförmiges Element mit einem hohlen Innenraum 32, die Zuführung von Blowby-Gas zu dem hohlen Innenraum und die Drehung des Koaleszenzfilterelements zum Auspumpen von Blowby-Gas aus dem Kurbelgehäuse 24 und in den hohlen Innenraum 32 durch die Zentrifugalkraft, wodurch das Blowby-Gas gezwungen wird, radial nach außen durch das Koaleszenzfilterelement 28 zu fließen, wie bei den Pfeilen 46 zu sehen ist, wodurch dieses Pumpen zu einem verringerten Druck im Kurbelgehäuse 24 führt.The system provides a method for reducing crankcase pressure in a crankcase of an internal combustion engine that produces blow-by gas. The method includes providing a crankcase ventilation system having a coalescing
Eine Art von Kurbelgehäuseentlüftungssystem eines Verbrennungsmotors stellt eine offene Kurbelgehäuseentlüftung (OCV) bereit, worin die gereinigte Luft, die aus dem Blowby-Gas abgeschieden wurde, in die Atmosphäre abgelassen wird. Eine andere Art von Verbrennungsmotor-Kurbelgehäuseentlüftungssystem umfasst eine geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung (CCV), worin die aus dem Blowby-Gas abgeschiedene gereinigte Luft in den Motor zurückgeführt wird, z. B. zu dem Verbrennungsmotor-Ansaugsystem zurückgeführt wird, um mit der dem Motor zugeführten einströmenden Verbrennungsluft vermischt zu werden.One type of internal combustion engine crankcase ventilation system provides open crankcase ventilation (OCV) wherein the cleaned air separated from the blow-by gas is vented to the atmosphere. Another type of internal combustion engine crankcase ventilation system includes a closed crankcase ventilation (CCV) wherein the cleaned air separated from the blow-by gas is returned to the engine, e.g. B. is returned to the internal combustion engine intake system to be mixed with the incoming combustion air supplied to the engine.
Der Tropfenabscheider 114 weist eine variable Effizienz auf, die variabel nach einem gegebenen Zustand des Motors gesteuert wird. In einer Ausführungsform ist der Tropfenabscheider 114 ein rotierender Tropfenabscheider wie oben und die Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders wird nach einem gegebenen Zustand des Motors variiert. In einer Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Motorgeschwindigkeit. In einer anderen Ausführungsform wird der Tropfenabscheider durch einen Elektromotor angetrieben, z. B. 70,
In einer Ausführungsform ist ein Turboladersystem 140,
Das System stellt ein Verfahren zur Verbesserung der Turbolader-Effizienz in einem Turboladersystem 140 für einen Verbrennungsmotor 102 bereit, das Blowby-Gas 104 in einem Kurbelgehäuse 106 erzeugt, wobei das System eine Luftansaugleitung 108 mit einem ersten Segment 142, das Verbrennungsluft zu einem Turbolader 144 führt, und einem zweiten Segment 146, das turbogeladene Verbrennungsluft von dem Turbolader 144 zum Motor 102 führt, sowie eine Rückführungsleitung 110 mit einem ersten Segment 112 aufweist, welches das Blowby-Gas 104 zu dem Luft-Öl-Tropfenabscheider 114 führt, um das Blowby-Gas durch Koaleszieren von Öl daraus zu reinigen, und gereinigte Luft bei 116 abgibt, wobei die Rückführungsleitung ein zweites Segment 118 aufweist, das die gereinigte Luft von dem Tropfenabscheider 114 zu dem ersten Segment 142 der Luftansaugleitung führt, um sie mit der dem Turbolader 144 zugeführten Verbrennungsluft zu vereinigen. Das Verfahren umfasst die variable Steuerung des Tropfenabscheiders 114 nach einem gegebenen Zustand zumindest des Turboladers 144 und/oder des Motors 102. Eine Ausführungsform steuert den Tropfenabscheider 114 variabel nach einem gegebenen Zustand des Turboladers 144. Eine weitere Ausführungsform stellt den Tropfenabscheider als rotierenden Tropfenabscheider bereit, wie oben, und variiert die Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders nach der Turbolader-Effizienz. Ein weiteres Verfahren variiert die Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders 114 je nach Ladedruck des Turboladers. Eine andere Ausführungsform variiert die Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders 114 je nach Ladedruckverhältnis des Turboladers, d. h. dem Verhältnis von Druck am Turboladerauslass zum Druck am Turboladereinlass.The system provides a method for improving turbocharger efficiency in a
Der Strömungsweg durch die Koaleszenzfilteranordnung ist von stromaufwärts nach stromabwärts, z. B. in
In verschiedenen Ausführungsformen kann der rotierende Tellerseparator mit einer Vielzahl von Abflusslöchern perforiert sein, z. B. 238,
Wie oben erwähnt kann der Tropfenabscheider nach einem gegebenen Zustand variabel gesteuert werden, wobei es sich um einen gegebenen Zustand zumindest des Motors, zumindest des Turboladers und/oder zumindest des Tropfenabscheiders handeln kann. In einer Ausführungsform ist der erwähnte gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Motors, wie oben erwähnt. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Turboladers, wie oben erwähnt. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Tropfenabscheiders. In einer Version dieser Ausführungsform ist der erwähnte gegebene Zustand ein Druckabfall über dem Tropfenabscheider. In einer Version dieser Ausführungsform ist der Tropfenabscheider ein rotierender Tropfenabscheider, wie oben, und wird mit einer höheren Drehgeschwindigkeit angetrieben, wenn der Druckabfall über dem Tropfenabscheider über einem bestimmten Schwellenwert liegt, um Ansammlung von Öl auf dem Tropfenabscheider zu vermeiden, z. B. entlang des Innenumfangs davon in dem erwähnten hohlen Innenraum, und um den erwähnten Druckabfall zu verringern.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Tropfenabscheider ein intermittierend rotierender Tropfenabscheider mit zwei Betriebsmodi, und er befindet sich in einem ersten Betriebsmodus, wenn ein gegebener Zustand unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, und in einem zweiten Drehmodus, wenn der gegebene Zustand oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts liegt, auf Wunsch mit Hysterese. Der erste stationäre Modus stellt Energieeffizienz und eine Verringerung von parasitärem Energieverlust bereit. Der zweite Drehmodus stellt verstärkte Abscheideeffizienz zur Entfernung von Öl aus Luft im Blowby-Gas bereit. In einer Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Motorgeschwindigkeit und der vorbestimmte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert der Motorgeschwindigkeit. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein Druckabfall über dem Tropfenabscheider und der vorbestimmte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Druckabfall-Schwellenwert. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Turbolader-Effizienz und der vorbestimmte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert für die Turbolader-Effizienz. In einer weiteren Version ist der gegebene Zustand der Turbolader-Ladedruck und der vorbestimmte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert für den Turbolader-Ladedruck. In einer weiteren Version ist der gegebene Zustand das Turbolader-Ladedruckverhältnis und der vorbestimmte Schwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert für das Turbolader-Ladedruckverhältnis, wobei wie oben erwähnt das Turbolader-Ladedruckverhältnis das Verhältnis des Drucks am Turboladerauslass zu dem Druck am Turboladereinlass ist.
Das erwähnte Verfahren zur Verbesserung der Turbolader-Effizienz umfasst die variable Steuerung des Tropfenabscheiders nach einem gegebenen Zustand zumindest des Turboladers, des Motors und/oder des Tropfenabscheiders. Eine Ausführungsform steuert variabel den Tropfenabscheider nach einem gegebenen Zustand des Turboladers. In einer Version ist der Tropfenabscheider als rotierender Tropfenabscheider vorgesehen und das Verfahren umfasst die Variierung der Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders je nach Turbolader-Effizienz, und in einer anderen Ausführungsform je nach Turbolader-Ladedruck und in einer anderen Ausführungsform je nach Turbolader-Ladedruckverhältnis, wie oben erwähnt. Eine weitere Ausführungsform steuert den Tropfenabscheider variabel nach einem gegebenen Zustand des Motors, und in einer weiteren Ausführungsform nach der Motorgeschwindigkeit. In einer weiteren Version ist der Trop fenabscheider als rotierender Tropfenabscheider vorgesehen und das Verfahren umfasst die Variierung der Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders je nach Motorgeschwindigkeit. Eine weitere Ausführungsform steuert den Tropfenabscheider variabel nach einem gegebenen Zustand des Tropfenabscheiders und in einer weiteren Version nach dem Druckabfall über dem Tropfenabscheider. In einer weiteren Version ist der Tropfenabscheider als rotierender Tropfenabscheider vorgesehen und das Verfahren umfasst die Variierung der Drehgeschwindigkeit des Tropfenabscheiders je nach Druckabfall über dem Tropfenabscheider. Eine weitere Ausführungsform umfasst die intermittierende Drehung des Tropfenabscheiders, so dass er zwei Betriebsmodi aufweist, einschließlich eines ersten stationären Modus und eines zweiten Drehmodus wie oben.The mentioned method for improving the turbocharger efficiency comprises the variable control of the mist eliminator according to a given condition of at least one of the turbocharger, the engine and the mist eliminator. One embodiment variably controls the mist eliminator based on a given condition of the turbocharger. In one version the mist eliminator is provided as a rotating mist eliminator and the method comprises varying the rotational speed of the mist eliminator depending on turbocharger efficiency, and in another embodiment depending on turbocharger boost pressure and in another embodiment depending on turbocharger boost pressure ratio, as mentioned above . Another embodiment controls the mist eliminator variably according to a given condition of the engine, and in another embodiment according to engine speed. In a further version the mist eliminator is provided as a rotating mist eliminator and the method comprises varying the speed of rotation of the mist eliminator depending on engine speed. A further embodiment controls the droplet eliminator variably according to a given condition of the droplet eliminator and in another version according to the pressure drop across the droplet eliminator. In another version, the mist eliminator is provided as a rotating mist eliminator and the method includes varying the speed of rotation of the mist eliminator depending on the pressure drop across the mist eliminator. Another embodiment involves rotating the eliminator intermittently so that it has two modes of operation, including a first stationary mode and a second rotating mode as above.
Eine Weiterentwicklung der obigen Technologie, einschließlich eines magnetisch angetriebenen rotierenden Abscheiders und eines rotierenden Tropfenabscheiders mit verkeiltem Antrieb, wird in der gleichzeitig angemeldeten US-Patentanmeldung Nr.
Vorliegende AnmeldungPresent registration
In der vorliegenden Offenbarung weist der erwähnte Luftraum eine oder mehrere Strömungsweg-Trennführungen 350 zur Minimierung der Strömung von abgeschiedener Flüssigkeit zu dem Auslass und zur Führung der abgeschiedenen Flüssigkeit zu dem Abfluss auf. In einer Ausführungsform werden die eine oder die mehreren Strömungsweg-Trennführungen durch eine oder mehrere Finnen 352 bereitgestellt,
In einer Ausführungsform,
Die Finnen 352 definieren eine oder mehrere Führungsflächen, die abgeschiedene Flüssigkeit entlang einer Drainagerichtung zu dem Abfluss führen. In einer Ausführungsform ist die Drainagerichtung normal zur radialen Richtung 340. In einer anderen Ausführungsform ist die Drainagerichtung auch tangential zu der radialen Richtung 340. In einer Ausführungsform winden sich Finnen 352 spiralförmig nach unten zu dem Abfluss, wie beispielsweise in
In einer Ausführungsform verjüngt sich die Seitenwand des Gehäuses von der Drehachse 328 weg, wie beispielsweise in
In einer anderen Ausführungsform sind die erwähnten einen oder mehreren Strömungsweg-Trennführungen zur Erzeugung eines gewundenen Pfads in dem Luftraum 342 ausgelegt. In einer Ausführungsform werden die einen oder mehreren Strömungsweg-Trennführungen durch einen oder mehreren Wirbelströmungsdämpfer bereitgestellt, wie etwa 390,
In weiteren Ausführungsformen sind die einen oder mehreren Flüssigkeitsweg-Trennführungen, z. B. Finnen 352, 380, 384, flüssigkeitsphob, d. h. flüssigkeitsabstoßend, um die Drainage der abgeschiedenen Flüssigkeit zu unterstützen. In einer Ausführungsform zur Verwendung in einem Kurbelgehäuseentlüftungsabscheider eines Verbrennungsmotors sind die erwähnten einen oder mehreren Strömungsweg-Trennführungen, z. B. die Finnen, oleophob.In other embodiments, the one or more fluid path isolation guides, e.g.
In einer anderen Ausführungsform werden die erwähnten einen oder mehreren Strömungswegführungen durch eine konfigurierte Innenfläche 338a,
In einer Ausführungsform ist der offenbarte rotierende Abscheider ein rotierender Kurbelgehäuseentlüftungsabscheider für einen Verbrennungsmotor, der Öl von Luft im Blowby-Gas aus dem Kurbelgehäuse trennt, wobei der Einlass Blowby-Gas von dem Kurbelgehäuse zu dem hohlen Innenraum 332 führt, der Auslass gereinigte abgetrennte Luft aus dem Luftraum 342 abgibt und der Abfluss abgeschiedenes Öl aus dem Luftraum 342 entleert. In einer Ausführungsform ist das erwähnte Fluidgemisch ein Gas-Flüssigkeit-Gemisch. In einer Ausführungsform ist das erwähnte Fluidgemisch ein Flüssigkeits-Flüssigkeit-Gemisch mit einer ersten Flüssigkeit, die aus dem Gemisch abgeschieden wurde und zu dem Abfluss abgeführt wurde, und einer restlichen Flüssigkeit, die zum Auslass geführt wird. In einer Ausführungsform ist der rotierende Abscheider ein Kraftstoff-Wasser-Abscheider, wobei das Wasser die erwähnte erste Flüssigkeit ist und der Kraftstoff die erwähnte restliche Flüssigkeit ist.In one embodiment, the disclosed rotary separator is a rotary crankcase ventilation separator for an internal combustion engine that separates oil from air in blow-by gas from the crankcase, with the inlet leading blow-by gas from the crankcase to the
In der obigen Beschreibung wurden bestimmte Begriffe der Kürze, Klarheit und zum besseren Verständnis verwendet. Daraus sind über die Anforderungen des Standes der Technik hinaus keine unnötigen Einschränkungen abzuleiten, da solche Begriffe zur Beschreibung verwendet werden und breit ausgelegt werden sollen. Die verschiedenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte, die hierin beschrieben sind, können allein oder in Kombination mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden.In the foregoing description, certain terms have been used for brevity, clarity and understanding. No unnecessary restrictions are to be derived from this beyond the requirements of the prior art, since such terms are used for description and should be interpreted broadly. The various configurations, systems, and method steps described herein can be used alone or in combination with other configurations, systems, and method steps.
BezugszeichenlisteReference List
- 3838
- Einlassinlet
- 4242
- Auslassoutlet
- 54, 37054, 370
- Abflussdrain
- 320320
- Rotierender Abscheiderrotating separator
- 322322
- Abscheideranordnungseparator arrangement
- 324324
- GehäuseHousing
- 326326
- Ringförmiges rotierendes AbscheidefilterelementRing-shaped rotating separating filter element
- 328328
- Achseaxis
- 330330
- Innenumfanginner circumference
- 332332
- Hohlen Innenraumhollow interior
- 336336
- SeitenwandSide wall
- 338338
- InnenflächeInner surface
- 338a338a
- Konfigurierte InnenflächeConfigured interior surface
- 334334
- Außenumfangouter perimeter
- 342342
- Luftraumairspace
- 350350
- Strömungs-Trennführungenflow separation guides
- 352352
- Finnefin
- 354354
- Auffangrillencatching grooves
- 366366
- Distales SpitzenendeDistal tip end
- 372372
- Untere Abschnittlower section
- 376376
- Oberen Abschnittupper section
- 390390
- Wirbelströmungsdämpfereddy flow damper
- 392392
- Rezirkulationszonenrecirculation zones
- 396396
- Medienschichtmedia layer
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